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イイね!
2011年01月07日

エリアルールとは何か?



映像は云わずとしれたF-4ファントムです。

実はこのF-4には超音速を提供するための目立たない空力デバイスが有るのをご存じでしょうか?

それがエリアルールです。エリアルールの思想概念はとても簡単。要は機体断面積を少なくする事です。もし、F-4ファントムの写真、三面図が有れば真上から見てください。胴体中央部分がくびれているのが解ると思います。それがエリアルールです。機体断面積を考えるとどうしても主翼部分の断面積も考慮しなくてはなりません。そこで主翼断面積を維持し胴体断面積を小さくし、超音速を出すために空気抵抗を少なくしています。

当時の戦闘機は超音速をいかに出せるのかが課題でした。しかし、当時のエンジン、操縦装置、機体素材、空力デバイスは限界が有りました。超音速を出すためにはエンジンパワー、機体重量、空気抵抗などが不可欠です。そこでワザと主翼付近の胴体をあたかも絞ったように細くなっています。と言うことは細くなっているだけ空気抵抗が穏やかになり超音速出すのが安易でした。

このエリアルールを採用したのはF-4だけでなく、F-102、F-104、F-105、F-106、T-2/F-1、スペキャット・ジャガーなど多彩に採用されています。

しかし今の戦闘機はエリアルールは採用していません。いくつか理由が有りますがエンジンパワーの向上、フライバイワイヤの採用、ブレンテッド・ウィングボディの採用、翼断面の揚力向上、空力デバイスの採用などが挙げられます。また、昔と違い今は超音速はあまり力は入れていないのが現状です。

ですが、今のF-22やタイフーン、F-35まどはスーパークルーズと言い超音速で巡航速度が可能となる時代になってきました。これはひとえにエンジンパワーがかなり向上したことが要因だと思います。

一時代を築いたF-4ファントムですが今でも最大速度がマッハ2.3を出せる能力は当時としては大した技術です。今のようにコンピューターが活躍しなかった時代に機体デザイン、操縦装置などを人の手で開発し実用化した技術は恐れ入ります。
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Posted at 2011/01/07 21:10:16

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この記事へのコメント

2011年1月8日 3:27
考えてみたらF-4って極めて特異な形ですね。
だらっと垂れ下がった水平尾翼、垂直尾翼かたコクピットにかけては胴体からつきでてますし、主翼は外翼が上を向いています。
これだけ特徴的な形をしたのは要求性能を満たすための試行錯誤だと思いますが、さらに大きな拡張性と強大な推力、頑丈さをもっていて改修次第では今でも通用できちゃうんですから、F-4の設計者って本当に偉大だと思います。
エリアルールといえば、F-104だと、ただでさえ細い胴体をさらに絞るわけで、レイアウト検討は悩んだんでしょうね(^^;
でもそのおかげか、F-104のエリアルールはなぜか魅惑的なエロさを感じます(笑)
コメントへの返答
2011年1月8日 5:29
空力学的にF-4は異常だそうですよ。

下半角の水平尾翼、主翼半分が上半角と今では採用されない形態だと思います。

やはり艦上戦闘機として、運用を考えればああいう形態になったのでしょう。

F-4の設計者はあの鬼才ハイネマンかもしれません。

あのエリアルール部分はくびれていますから女性の腰に例えられています。

美しいボディラインですね。
2011年1月8日 17:38
現代戦闘機のデザインをみるにつけエリアルールが当てはまってるのか?と凄く気になっていましたが、ツインターボ改さんのおかげで氷解しました。ありがとうございましたm(__)m やっぱりそうだよなぁ~とPC画面の前で一人唸っていて家人に怪しい人呼ばわりされそうでした(^_^;)

コンピューターエイドもない時代にスカンクワークスが作った超音速SR-71の造形は凄いですね。ラムジェットに切り替わるタイミングや普通の推力に戻る時はパイロットも大変そうですね。
コメントへの返答
2011年1月8日 17:50
エリアルールの概念は未だに生きているのかもしれませんね。

あのミラージュ2000の燃料タンクは先が太く、後ろが細い特異な形状です。やはり総合的な断面積を念頭に設計していると思われます。

あのスカンクワークス、最高傑作のSR-71もよく見ると機体胴体後部は細くなっていますから、案外エリアルールの概念を取り入れて設計していると思います。

未だにSR-71のエンジン、PW製J58はまだ謎が多いと聞きました。

しかし、ターボジェット、ラムジェットととのコンバインドは難しかったと思います。
2011年1月8日 20:39
普通に見ていると気が付きませんでしたが
実際目で見たくなり商談前にRF-4Eで確認してきました(^^)
コメントへの返答
2011年1月8日 20:59
おおっ、確認されましたか?

実際に肉眼で見ていかがだったですか?

微妙に胴体中央部分がくびれていたと思います。

それがエリアルールです。

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「印パ戦争開戦?今のところはインドからのアタックでしかライブしかないし、これは非常にマズい。」
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